La présente invention ge rapporte à une antenne ré~eau sur oir-cuit imprimé.
Une antenne réseau sur circuit imprimé se présente comme une plaque, constituée d~un ou plusieurs circuits imprimés superposés, dont l'un a sur une de ses faces des dipoles rayonnants, et sur l'autre ~ace un arbre de distribution de l~énergie.
Ces plaques de circuit imprimé ont une sur~ace sensiblement équivalente aux antennes paraboliques de gain équivalent et doivent être maintenues rigidement par une structure arrière.
Cetke structure arrière empêche les ~dépointages" et dé~orma-tions dues au vent et à la gravité, elle néce~gite une inter~ace avec le circuit imprimé.
L'invention a pour objet d'alléger ou même de supprimer cette structure arrière en rigidi~iant l'antenne par une plaque avant à
ouvertures rayonnantes.
L'invention propose à cet e~et une antenne réseau sur circuit imprimé, de ~orme allongée, comprenant au moin~ un oircuit imprimé, ce premier circuit imprimé étant constitué d'un substrat sur lequel sont disposés des éléments rayonnants sur une première ~ace, un arbre de distribution d'énerg~e sur une deuxième face, et une structure avant de ~orme allongée, superposée sur la première face de ce circuit impri-mé, cette structure avant étant constituée d t un substrat percé
d'ouvertures rayonnantes disposées en regard des éléments rayonnants de ce circuit imprimé, caractérisé en ce que le substrat qui constitue la structure avant est au moins métallisée en sur~ace et en ce que des piè~es, constitués de gorges de ~orme annulaires, sont disposés autour des extrémités extérieure~ des ouvertures percées dans la structure avant.
Avantageusement l'invention comporte un deuxième circuit qui e~t superposé par sa première ~ace sur la deuxième face du premier circuit imprimé, un plan de masse étant di~posé sur la deuxième face de ce deuxième circuit imprimé.
La solution proposée permet de limiter les couplages entre élé-ments rayonnants, inconvénient que l'on rencontre sur les antennes réseaux classiques. De plus cstte structure permet de placer des L~ 3~
pièges autour des ouvertures.
Par ailleurs la structure avant a l'avantage de protéger l~antenne de~ chocs mécaniques (projectiles, transport~ etc...) et permet de tendre sans dif~iculté un radome souple.
De plus il n'y a plus de problame de positionnement mécanique des éléments constituti~s entre eux, on peut faire épouser à ce nouveau type d~antenne la forme que l'on veut, ce qui permet de l'intégrer ~acilement à une structure préexistante.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limi-tati~ en ré~érences aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre une antenne réseau de l'art connu, - la ~igure 2 illustre une antenne réseau selon l'invention, - les figures 3 et 4 illustrent une vue de dessus et une vue en coupe selon le plan IV-IV d'une structure avant selon l'invention, - la ~igure 5 illustre une première variante d~antenne réseau selon l'invention, - la figure 6 illustre une seconde variante d'antenne reseau selon l'invention.
L'antenne réseau de l'art connu, représentée à la ~igure 1, se présente sous la ~orme d'une plaque constituée d'un premier 10 et d'un second 11 circuits imprimés superposés, le premie- ayant sur l'une de ses faces des dipoles rayonnants 12 et sur l'autre un arbre 13 de distribukion d'énergie qui permet d'alimenter ces dipoles par des traversées 14 pour permettre à ces dipoles 12 d'émettre une radiation radioélectrique et l second ayant sur sa deuxième face, qui est exté-rieure, un plan de masse 15.
La dimension des dipoles rayonnants 12, de l'arbre de distribution d'énergie 13, et du plan de masse 15 ont été
volontairement augmentées pour la clarté du dessin, mais ce sont de simples dépôts métalliques.
Pour pallier à la fragilité d~un tel ensemble, cette antenne comporte une structure arrière 16 qui permet de la rigldi~ier.
L'antenne réseau selon l'invention, représentée à la figure 2, comprend elle-aussi deux circuitg imprimés 10, 11 tels que décrits précédemment, mais la structure arrière 16 a été alle~ée. Cette antenne comporte de plus une structure avant 20 constituée d'une plaque métallique, percée d~ouvertures 21 de formes coniques, superposée à la première face du premier circuit impri~é 10, chaque ouverture 21~ de direction perpendiculaire à la surface de ce premier circuit imprimé 10, étant en regard d~un élément rayonnant 12.
Sur la figure 2 à été représenté un radôme 22 qui permet de protéger l~antenne en cas d'intempéries.
La structure avant 20, telle que représentée en vue de face et en coupe aux ~igures 3 et 4, permet de rigidi~ier l'antenne, et de ~aire varier le diagr = e de rayonnement de l'antenne, en utilisant des directions d'ouvertures différentes.
La figure 5 représente une variante de l'invention sur laquelle, les éléments rayonnants sont constitués d'une pastille 23 disposée au bout d'une petite tige 24, ce qui permet de modifier le diagramme da rayonnement de cette antenne.
Sur la figure 6, qui représente une antenne de structure analo-gue à celle de la figure 2, des gorges annulaires 30 ont été percées _ 20 dans la plaque mé~allique, qui compose la structure avant 20, autourdes extrémités extérieures des ouvertures 21 pour former des pièges qui permettent de symétriser le diagramme de rayonnement.
L'antenne selon l'invention peut être utilisée par exemple dans une gamme de fréquences allant de 1GHz à plus de 20 GHz. Plus la fré-quence est élevée plus les éléments rayonnants sont proches et plus l'épaisseur de la structure avant diminue.
Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que l'on pourra rem-placer ses éléments constitutifs par des éléments équivalent~ sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
Ainsi la structure a~ant 20 peut être constituée par exemple d'un substrat en plastique dont les surfaces ont été métallisées.
Ainsi la structure arrière 16 n'est plus obligatoire, car la fixation de l'antenne peut être réaligée grâoe à la structure avant 20.
De plus les éléments rayonnants peuvent etre, comme représenté
sur la ~igure 2, des dipoles rayonnants 12 liés à l'arbre de distribution 13 par le circuit imprimé. Mais ce peut etre aussi de petites antennes, liées à l'arbre de distribution par le circuit imprimé, ou toute autre forme d'élements rayonnants.
Les ouvertures rayonnantes 21 peuvent prendre des formes autres que coniques 9 par exemple des formes oylindriques, dont les dimensions seront fonction de la fréquence et du gain désiré et l'axe de chaque ouverture peut être orienté à volonté par rapport à la direotion normale à la plaque supportant les éléments rayonnants, afin de con~ormer à volonté le lobe de l'antenne. Ces ouvertures peuvent être disposées les unes par rapport aux autreg d~une manière différente à
celle représentée à la ~igure 3. En e~et leur position dépend de celle des éléments rayonnant~ sur le premier circuit imprimé.
L~antenne de l~invention a été représentée SOU3 la rorme d'une plaque~ mais elle peut avoir une forme quelconque : cylindrique, conique, et même une épai3seur variable~ lui permettant de s'adapter à
toute structure existante. The present invention ge relates to a re water antenna on oir-cooked printed.
A network antenna on a printed circuit looks like a plate, consisting of one or more superimposed printed circuits, one of which has radiating dipoles on one of its faces, and on the other ~ ace an energy distribution tree.
These printed circuit boards have a ~ ace substantially equivalent to satellite dishes of equivalent gain and must be rigidly held by a rear structure.
Cetke rear structure prevents ~ depointings "and de ~ orma-tions due to the wind and gravity, it is born ~ gite an inter ~ ace with the printed circuit.
The object of the invention is to alleviate or even eliminate this rear structure in rigidi ~ iant the antenna by a front plate to radiant openings.
The invention proposes to this e ~ and a network antenna on circuit printed, of ~ elongated elm, comprising at least ~ a printed oircuit, this first printed circuit consisting of a substrate on which are arranged radiating elements on a first ~ ace, a tree of distribution of energy on a second face, and a front structure ~ elongated elm, superimposed on the first face of this printed circuit mé, this front structure consisting of a drilled substrate radiant openings arranged opposite the radiating elements of this printed circuit, characterized in that the substrate which constitutes the front structure is at least metallized in on ~ ace and in that pi ~ es, consisting of grooves of ~ annular elm, are arranged around outer ends ~ openings drilled in the structure before.
Advantageously the invention comprises a second circuit which e ~ t superimposed by its first ~ ace on the second side of the first circuit printed, a ground plan being di ~ placed on the second side of this second printed circuit.
The proposed solution makes it possible to limit the couplings between elements radiant elements, drawback encountered on antennas conventional networks. In addition, this structure makes it possible to place L ~ 3 ~
traps around the openings.
Furthermore the front structure has the advantage of protecting the ~ mechanical shock antenna (projectiles, transport ~ etc ...) and allows to stretch without dif ~ iculté a flexible radome.
In addition there is no longer a problem with the mechanical positioning of the constituti ~ s them, we can marry this new type of antenna the shape you want, which allows you to integrate it ~ easily to a preexisting structure.
The characteristics and advantages of the invention will emerge moreover from the description which follows, by way of non-limiting example tati ~ in re ~ erences to the attached drawings in which:
FIG. 1 illustrates a network antenna of the known art, the ~ igure 2 illustrates a network antenna according to the invention, - Figures 3 and 4 illustrate a top view and a sectional view according to plan IV-IV of a front structure according to the invention, - The ~ igure 5 illustrates a first variant of ~ network antenna according the invention, - Figure 6 illustrates a second variant of network antenna according to the invention.
The known art network antenna, represented in ~ igure 1, is present under the ~ elm of a plate consisting of a first 10 and a second 11 superimposed printed circuits, the first having on one of its faces of the radiating dipoles 12 and on the other a shaft 13 of energy distribution which supplies these dipoles with bushings 14 to allow these dipoles 12 to emit radiation radioelectric and the second having on its second face, which is external higher, a ground plan 15.
The dimension of the radiating dipoles 12, of the shaft of distribution of energy 13, and of the ground plane 15 have been voluntarily increased for the clarity of the drawing, but these are simple metallic deposits.
To overcome the fragility of such an assembly, this antenna has a rear structure 16 which allows the rigldi ~ ier.
The network antenna according to the invention, represented in FIG. 2, also includes two printed circuits 10, 11 as described previously, but the rear structure 16 has been gone. This antenna further comprises a front structure 20 consisting of a metal plate, pierced with apertures 21 of conical shapes, superimposed on the first face of the first printed circuit ~ e 10, each opening 21 ~ of direction perpendicular to the surface of this first printed circuit 10, being opposite a radiating element 12.
In Figure 2 has been shown a radome 22 which allows protect the antenna in bad weather.
The front structure 20, as shown in front view and in cut to ~ igures 3 and 4, allows rigidi ~ ier the antenna, and ~ area vary the antenna radiation diagr = e, using different opening directions.
FIG. 5 represents a variant of the invention in which, the radiating elements consist of a patch 23 disposed at the end of a small rod 24, which makes it possible to modify the diagram da radiation from this antenna.
In FIG. 6, which represents an antenna of analogous structure gue to that of Figure 2, annular grooves 30 have been drilled _ 20 in the metal plate, which makes up the front structure 20, around the outer ends of the openings 21 to form traps which allow symmetrization of the radiation diagram.
The antenna according to the invention can be used for example in a frequency range from 1 GHz to more than 20 GHz. The more the quence is high the closer the radiating elements and the more the thickness of the front structure decreases.
It is understood that the present invention has not been described and shown only as a preferred example and which can be replaced place its components by equivalent elements ~ without however, depart from the scope of the invention.
Thus the structure a ~ ant 20 can be constituted for example of a plastic substrate whose surfaces have been metallized.
Thus the rear structure 16 is no longer compulsory, because the fixing of the antenna can be realigned thanks to the structure before 20.
In addition, the radiating elements can be, as shown on ~ igure 2, radiating dipoles 12 linked to the shaft of distribution 13 by the printed circuit. But it can also be small antennas, linked to the distribution shaft by the circuit printed, or any other form of radiating elements.
The radiating openings 21 can take forms other than conical 9 for example cylindrical shapes, the dimensions of which will depend on the desired frequency and gain and the axis of each opening can be oriented at will relative to the dirotion normal to the plate supporting the radiating elements, in order to con ~ ormer the antenna lobe at will. These openings can be arranged in relation to the autreg in a different way to that shown in ~ igure 3. In e ~ and their position depends on that radiating elements ~ on the first printed circuit.
The antenna of the invention has been shown SOU3 the shape of a plate ~ but it can have any shape: cylindrical, conical, and even a variable thickness ~ allowing it to adapt to any existing structure.